DamiRocK

Правило Лопиталя для ln(x)/x: проверка условий и смысл результата

Найдите предел ln(x)/x при x→+∞ и объясните, почему правило Лопиталя применимо.

Условие

Найдите предел ln(x)/x при x→+∞ и объясните, почему правило Лопиталя применимо.

Решение по шагам

Числитель и знаменатель стремятся к +∞. Обе функции дифференцируемы при x>0, производная знаменателя равна 1 и не нулевая. Отношение производных равно (1/x)/1=1/x и стремится к 0. Поэтому исходный предел равен 0.

Результат означает, что логарифм растёт медленнее линейной функции. Сам ln(x) не стремится к нулю: нулевым становится только отношение.

Проверка результата

Альтернативная оценка: при x≥1 интеграл ln(x)=∫₁ˣ1/t dt не превосходит ∫₁ˣ1/√t dt=2(√x−1). Деление на x даёт верхнюю границу, стремящуюся к 0.

Типичная ошибка

Дифференцировать числитель и знаменатель можно только после проверки условий правила. Для произвольного конечного отношения такая замена не сохраняет предел.

Что даёт этот метод

При неопределённости ∞/∞ или 0/0 правило может сократить задачу, но оценки и сравнения часто дают независимое доказательство.

Дальше по теме

Математический анализ: другие задачи и разборы.

Учебное условие и объяснение сформулированы редакцией damirock.com. Это самостоятельный разбор, а не официальный билет или ключ экзамена. Числа относятся к модели задачи.

Reading preferences

Appearance
Contrast
More options

Saved only in this browser. Your device’s reduced-motion setting is always respected. Browser zoom works throughout the site.